JP4298827B2 - 少なくとも１つの電流調整段の監視方法及び少なくとも１つの電流調整段の監視用装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２つの電流調整段の監視方法であって、電流調整段は、各々１つの電気負荷に対応して設けられており、且つ、各々少なくとも１つのスイッチング手段と電流調整器を有しており、電気負荷にはスイッチング手段のオンオフ比によって決められる電流が流されており、電流は、電流調整器によって所定目標値に調整される監視方法に関する。更に、本発明は、少なくとも２つの電流調整段の監視用の装置であって、電流調整段は、各々１つの電気負荷に対応して設けられており、且つ、各々、少なくとも１つのスイッチング手段と電流調整器を有しており、負荷には、スイッチング手段のオンオフ比によって決められる電流が流れることができ、電流は、電流調整器によって目標値に調整可能である監視用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも１つの電流調整段の監視用の方法及び装置は、ドイツ連邦共和国特許公開第４０１２１０９号公報（米国特許公開第５３１１３８号公報）から公知である。そこには、終段の監視用の方法と装置が記載されている。負荷には、所定のオンオフ比でクロックパルス化された電流が流されている。誤差監視のために、制御信号、及び、終段と負荷との接続点の電圧が評価される。
【０００３】
更に、電流評価される終段の監視用の方法及び装置が公知である。
【０００４】
誤差が検出される際に用いられる限界値の決定には、負荷を流れる電流が種々のパラメータに依存しているから問題が多い。その種のパラメータは、殊に、作動電圧、個別の構成素子の作動温度、負荷回路内の抵抗、及び、それ以外の影響、例えば、プラグコネクションの接触抵抗、ケーブルハーネスの抵抗、負荷の抵抗、測定抵抗及び終段の抵抗である。
【０００５】
許容偏差を考慮しないと、監視は極めて不確実となる。許容偏差を考慮すると、監視は極めてコスト高となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、少なくとも１つの電流調整段の監視用の方法及び装置において、簡単且つ確実に誤差を検出するための方法乃至装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によると、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の所定目標値との比を形成し、それ以外の各電流調整段の少なくとも１つの電流調整段の単数又は複数のスイッチング手段の単数又は複数のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の前所定目標値との基準比を形成し、監視のため、比を基準比と比較し、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の所定目標値との比を形成し、基準比を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と全ての電流調整段の各目標値の和とから形成し、監視のため、比を基準比と比較し、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の所定目標値との比を形成し、基準比を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と、検査すべき電流調整段の値を除く、全ての電流調整段の各目標値の和とから形成し、監視のため、比を基準比と比較し、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の目標値との比を形成するための手段が設けられており、それ以外の各電流調整段の少なくとも１つの電流調整段の単数又は複数のスイッチング手段の単数又は複数のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の目標値との間の基準比を形成するための手段が設けられており、監視のために、比を基準比と比較するための手段が設けられており、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の目標値との比を形成するための手段が設けられており、基準比を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と全ての電流調整段の各目標値の和との比から形成するための手段が設けられており、監視のために、比を基準比と比較するための手段が設けられており、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の目標値との比を形成するための手段が設けられており、基準比を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と、検査すべき電流調整段の値を除く、全ての電流調整段の各目標値の和との比から形成するための手段が設けられており、監視のために、比を基準比と比較するための手段が設けられており、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることによって解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の有利で合目的的な構成は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
【実施例】
以下、図示の実施例を用いて本発明について詳述する。
【００１０】
図１には、本発明の装置がブロック図を用いて示されている。本発明の方法について、伝動装置の制御装置に使用される電流調整段の例で説明する。しかし、本発明の方法は、この用途に限定されず、これ以外の負荷用の電流調整段でも使用することができる。その種の電流調整段は、例えば、内燃機関への燃料供給、乃至、例えば、ＡＢＳ、ＡＳＲ又はＦＧＲ系の液圧流体の流れを調整する磁気弁にも使用することができる。本発明の方法は、少なくとも１つの同一又は同様の電流調整段が設けられている場合に使用することができる。
【００１１】
図示の実施例には、３つの電流調整段が図示されている。１００で、第１の電流調整段が示されており、１０１で、第２の電流調整段が示されており、１０９で、第３の電流調整段が示されている。破線で、任意の数の電流調整段を設けることができるということが示されている。更に、マイクロコントローラ１１０が設けられており、このマイクロコントローラは、第１の電流調整段に第１の目標値Ｉ１を供給し、第２の電流調整段に第２の目標値Ｉ２を供給し、第３の電流調整段１０９に第３の目標値Ｉｌを供給する。更に、第１の電流調整段から信号ｎ１がマイクロコントローラ１１０に供給され、第２の電流調整段１０１から信号ｎ２がマイクロコントローラ１１０に供給され、第３の電流調整段１０９から第３の信号ｎ１がマイクロコントローラ１１０に供給される。
【００１２】
電流調整段の主要な要素は、第１の電流調整段１００に詳細に示されている。それ以外の電流調整段は、相応に構成されている。電流調整段は、負荷回路１２０、信号形成回路１３０及び電流調整器１４０を有している。
【００１３】
負荷回路は、一方の端子が給電電圧ＵＢと接続されている負荷Ｌを有している。負荷Ｌの第２の端子は、測定抵抗Ｒの第１の端子と接続されている。測定抵抗Ｒの第２の端子は、スイッチング手段Ｓと接続されており、スイッチング手段Ｓの第２の端子は、アースに接続されている。
【００１４】
負荷Ｌ、測定抵抗Ｒ及びスイッチング手段Ｓは、直列接続されている。各要素の直列接続は、実施例では、例としてのみ選択されている。スイッチング手段Ｓの第１の端子には、ダイオードＤのアノードが接続されており、ダイオードのカソードは、給電電圧に接続されている。
【００１５】
負荷Ｌの第２の端子は、信号形成回路１３０と接続されている。測定抵抗Ｒの両端子は、電流調整器１４０と接続されている。電流調整器１４０は、スイッチング手段Ｓの制御端子に制御信号を供給する。マイクロコントローラの目標値Ｉ１は、電流調整器１４０に供給される。マイクロコントローラによって処理される信号ｎ１は、信号形成回路１３０によって形成される。
【００１６】
この装置は、以下のように作動する。マイクロコントローラ１１０は、目標値Ｉ１を電流調整器１４０に供給する。測定抵抗Ｒの電圧降下に基づいて、電流調整器１４０は、負荷Ｌを流れる電流の実際値を測定する。この実際値と目標値Ｉ１との比較に基づいて、調整器１４０は、スイッチング手段Ｓに供給する制御信号を決める。この際、有利には、クロック制御される。
【００１７】
つまり、スイッチング手段には、所定のオンオフ比のクロックパルス信号が供給される。その際、オンオフ比は、電流の目標値と実際値との比較に依存している。
【００１８】
スイッチング手段Ｓに供給されるオンオフ比に依存して、負荷に相応の電流が流される。
【００１９】
オンオフ比としては、スイッチング手段Ｓが閉じられている時間と全制御期間との比が示される。しかし、オンオフ比として、他の相応の量を用いてもよい。例えば、スイッチング手段Ｓが閉じられている時間と、スイッチング手段Ｓが開かれている時間との比を用いてもよい。
【００２０】
信号評価回路としての電流調整器１４０は、負荷Ｌの第２の端子に印加される電圧を評価して、この信号に基づいて終段のオンオフ比ｎ１を測定する。このオンオフ比は、終段の出力オンオフ比として示される。
【００２１】
このオンオフ比ｎ１は、信号形成回路１３０によって、マイクロコントローラ１１０に信号ｎ１として更に供給される。相応に、別の電流調整段１０１〜１０９にも供給される。
【００２２】
出力オンオフ比ｎ１に基づいて、マイクロコントローラ１１０によって、負荷Ｌ内を流れる電流の実際値を推測することができる。この推測の精度は、種々異なるパラメータ、例えば、それぞれの構成要素の作動電圧、作動温度、並びに、全負荷回路のオーム抵抗に依存している。
【００２３】
第１の実施例では、誤差監視のために、出力オンオフ比ｎ１と電流の目標値Ｉ１との比が利用される。出力オンオフ比の大きな許容偏差のために、この誤差検出は問題が多い。本発明によると、クロック制御される電流調整段の自己診断の際の検査精度を高めるために、電圧の影響、温度の影響及び抵抗の影響を、複数の電流調整段を介して相対評価を用いて除去することが提案される。
【００２４】
本発明によると、電流調整段の監視のために、目標値Ｉ１と、監視すべき電流調整段の出力オンオフ比ｎ１との比が、所定の比較値ＶＲと比較される。この比較値ＶＲは、目標値と、それ以外の電流調整段のオンオフ比とに基づいて形成される。有利には、全ての電流調整段を介して平均値が形成される。択一選択的に、スイッチング手段Ｓ用の制御信号のオンオフ比を使用してもよい。
【００２５】
その際、有利には、検査精度が高められて、既存の信号と情報だけが評価され、そうすることによって、付加的な構成要素によってコストが高まることはない。
【００２６】
本発明によると、マイクロコントローラは、相対量ｎｒ／Ｉｒを、測定された出力オンオフ比ｎｋ及び電流目標値Ｉｋ（検査すべき電流調整段の正規化された出力オンオフ比ｎｐ／Ｉｐ用の比較値ＶＲとして使われる）とからなる以下の式により算出する：
【００２７】
【数１】
【００２８】
つまり、基準値ＶＲは、全電流調整段の出力オンオフ比ｎ１〜ｎｌの和と全電流調整段の電流目標値Ｉ１〜Ｉｌの和との比から算出される。
【００２９】
択一選択的に、基準値ＶＲを決める際に、電流目標値Ｉｐとオンオフ比ｎｐとを計算に入れないようにしてもよい。この場合には、以下の式が使用される：
【００３０】
【数２】
【００３１】
つまり、基準値ＶＲは、全電流調整段の出力オンオフ比ｎ１〜ｎｌの電流目標値Ｉ１〜Ｉｌと、検査すべき電流調整段の値を除く、全電流調整段の電流目標値Ｉ１〜Ｉｌの和との比から算出される。
【００３２】
この基準値と、検査すべき電流調整段の正規化された出力オンオフ比ＶＰ＝ｎｐ／Ｉｐが比較される。量ｎｐ／Ｉｐに、基準値ＶＲの許容偏差値ε以上の偏差がある場合、誤差が検出される。この場合には、マイクロコントローラは、系を確実な状態にするために、相応の手段を用いる。
【００３３】
許容偏差εを小さく保持し、従って、検査感度を高く保持することができる。影響量である作動電圧、それぞれの構成要素の作動パラメータ及び負荷回路内の絶対抵抗は、この方法により除去することができる。この方法を用いて、高い感度で検出することができる誤差は、例えば、許容し得ない電流調整偏差又は構成部品の誤差又は経年変化に起因する負荷回路抵抗の変化である。
【００３４】
本発明の方法の実施例が図２に流れ図を用いて示されている。
【００３５】
第１のステップ２００では、カウンタｋが１にセットされる。続いて、ステップ２１０では、ｋ番目の電流調整段の場合の値ｎｋが検出される。続いて、ステップ２２０で、ｋ番目の電流調整段の場合の目標値Ｉｋが検出される。ステップ２３０では、カウンタｋが１だけアップされる。
【００３６】
次の問い合わせ部２４０では、値ｋ≧１かどうか検査される。カウンタ１は、監視すべき電流調整段の数に相応する。値ｋは、ｋ≧１ではなく、即ち、全ての電流調整段に対して全ての値ｎｋ及びＩｋが検出されるとは限らない場合には、ステップ２１０のプログラムが続けられる。全ての値ｎｋ及びＩｋが検出された場合、ステップ２５０が続き、カウンタｐが１にセットされる。次のステップ２６０では、比ＶＲが上述の式の１つによって算出される。
【００３７】
次のステップ２６５では、値Ｖｐ、即ち、出力オンオフ比ｎｐと、検査すべきｐ番目の電流調整段の電流目標値Ｉｐとの比が決められる。
【００３８】
次の問い合わせ部２７０では、ＶＲとＶｐとの差の値が限界値εよりも小さいかどうか検査される。この問い合わせ部により、値ＶＲとＶｐとがεよりも小さい値だけ相互にずれているかどうか検査される。値ＶＲとＶｐとにεよりも小さい値だけ相互に偏差がある場合には、ステップ２８０で、カウンタｐが１だけアップする。次の問い合わせ部２８５では、カウンタがｐ≧１であるかどうか検査される。この問い合わせ部では、全ての電流調整段が検査されたかどうか検査される。全ての電流調整段が検査されてはいない場合には、ステップ２６０でプログラムが続けられる。全ての電流調整段が検査された場合には、ステップ２００でプログラムが続けられる。
【００３９】
問い合わせ部２７０が、値ＶＲとＶｐとにε以上の偏差があることを検出した場合、ステップ２９０で誤差が検出される。
【００４０】
負荷回路は、誘導及びオーム負荷Ｒ、測定抵抗Ｒ及びスイッチング手段Ｓとの直列回路から構成されている。矩形状電圧Ｕで負荷を制御する場合、固定調整された電流Ｉに対しては、以下の関係式が成り立つ：
Ｉ＝Ｕ＊ｎ＊Ｋ／Ｒ
その際、量ｎは、矩形状電圧のオンオフ比である。その際、オンオフ比ｎから生じる矩形状電圧の周波数ｆは、インダクタンスの時定数に比して十分な大きさである必要がある。値Ｒは、負荷回路１２０の全抵抗である。量Ｋは、理想的な制御からの偏差、及び、例えば、インダクタンスＬのような非直線構成部品の影響を考慮した、非直線性を考慮した補正係数である。
【００４１】
抵抗Ｒは、全装置のオーム抵抗成分全てを含む。これは、特に、負荷Ｌ、測定抵抗、接触抵抗並びにその他の抵抗のオーム抵抗成分である。この成分は、許容偏差があり、一般には、温度に依存している。温度が分かっている場合には、温度を考慮してもよい。オーム抵抗成分の許容偏差は、実質的に、検出可能な電流偏差の高さを決める。つまり、許容偏差が小さい場合、即ち、温度に依存する変化が小さい場合、小さな偏差で誤差を検出することができる。
【００４２】
負荷回路の監視のために、以下のように行われる。オンオフ比ｎと電流Ｉが分かっている場合には、抵抗Ｒは、以下の式によって得られる：
Ｒ＝Ｕ＊ｎ＊Ｋ／Ｉ
特に有利には、電流Ｉは測定されず、制御装置１１０内に内部量として入力されている電流の目標値が使われる。
【００４３】
目標抵抗ＲＳと実際に測定した抵抗Ｒとの偏差に基づいて、この偏差が限界値ΔＲを超過した場合に、誤差が推定される。つまり、電流については単に事前に内部量として入力されている電流の目標値（Ｋｅｎｎｔｎｉｓ）を用いることによって、抵抗が検査される。このようにして、負荷回路の変化を検出することができる。
【００４４】
この方法は、図３に流れ図として詳しく記載されている。第１のステップ３００では、オンオフ比ｎ、実際に流れる電流Ｉ、乃至目標値及び電圧Ｕが検出される。電圧Ｕは、有利には、給電電圧ＵＢである（制御装置１１０で、一般には生じる）。電流Ｉは、制御装置によって電流調整段に供給される目標値Ｉ１である。オンオフ比ｎは、信号形成段１３０から返送されて通知されるオンオフ比である。
【００４５】
次のステップ３１０では、実際の抵抗Ｒが、上述の式によって測定される。次に、ステップ３２０では、偏差ΔＲ、つまり、算出された抵抗Ｒと目標抵抗ＲＳとの差の値が測定される。つまり、オンオフ比ｎと電流Ｉとの比が比較値と比較される。
【００４６】
次の問い合わせ部３３０では、差ΔＲが目標値ＳＷよりも大きいかどうか検査される。差ΔＲが目標値ＳＷよりも大きくない場合には、プログラムは、新たにステップ３００を開始する。この偏差が目標値よりも大きい場合には、装置は、ステップ３４０で誤差を検出する。
【００４７】
目標抵抗ＲＳは、通常、種々の境界条件、殊に、温度依存の境界条件によって左右され、従って、高い精度で求めることはできない。従って、特に有利には、目標抵抗として、同じ境界条件下にある、それ以外の調整ユニットの抵抗に基づいて測定された値が使用される。
【００４８】
特に有利には、複数の調整ユニットが設けられ、この全ての調整ユニットで、全ての抵抗が検出されて、この各値に基づいて平均値が形成される。有利には、検査される抵抗は、平均値形成の際に考慮されない。つまり、比較による検査が行われる。即ち、負荷の抵抗値は、それ以外の負荷の抵抗値と比較される。
【００４９】
図４には、流れ図を用いて、その種の平均値を測定することが示されている。第１のステップ４００では、カウンタｋが１にセットされる。ステップ４１０では、装置は、ｋ番目の調整ユニットの抵抗Ｒｋを以下の式によって測定する：
Ｒｋ＝ｎｋ＊Ｕ＊Ｋ／ＩＫ
この際、Ｉｋは、ｋ番目の調整ユニットに流れる電流であり、ｎｋは、ｋ番目の調整ユニットに供給されるオンオフ比である。
【００５０】
次に、ステップ４２０では、カウンタは、値１だけ上昇される。問い合わせ部４３０では、カウンタＫが値Ｌよりも大きいかどうか検査される。値Ｌは、調整ユニットの数を示す。カウンタｋが値Ｌよりも大きくない場合には、新たなステップ４１０が行われる。
【００５１】
カウンタｋがＬよりも大きい場合、つまり、全ての調整ユニットの値Ｒｋが測定された場合、装置は、ステップ４４０で、目標抵抗ＲＳを以下の式によって算出する。
【００５２】
【数３】
【００５３】
特に有利には、目標抵抗ＲＳが学習乃至適合化されて、場合によっては、揮発性記憶される。特に有利には、目標抵抗ＲＳの検出は、所定の条件の下でしか行なわれない。特に有利には、電圧ＵＢが所定の値である場合に限って検出を行うとよい。更に、負荷を流れる電流Ｉが、下側の限界値と上側の限界値との間に位置している場合に、抵抗が検出される。更に、有利には、目標抵抗は、所定の温度領域内でしか検出されない。
【００５４】
つまり、抵抗の値は、選択された測定点での測定値と比較される。
【００５５】
図５には、目標抵抗ＲＳの検出が流れ図を用いて示されている。プログラムは、所定の条件の場合に、ステップ５００で開始する。量ｎ，Ｉ及びＵの検出に続いて、ステップ５２０で、目標抵抗ＲＳが以下の式によって算出される：
ＲＳ＝ｎ＊Ｕ＊Ｋ／Ｉ
目標抵抗ＲＳの算出に続いて、値ＲＳは、ステップ５３０で非揮発性記憶される。
【００５６】
特に有利な構成では、抵抗値Ｒが分かっている場合に、実際に流れている電流Ｉが式：
Ｉ＝ｎ＊Ｕ＊Ｋ／Ｒ
によって算出される。そのようにして算出された電流Ｉと、この電流の目標値ＩＳとの偏差から、誤差が推定される。この偏差が限界値よりも大きい場合には、誤差が検出される。
【００５７】
この実施例では、オンオフ比ｎと電圧Ｕとの比が比較値と比較される。
【００５８】
この際、図３に示されたようなステップが相応に先行している。その際、量Ｒ及び量ＲＳは、量Ｉによって置換される。
【００５９】
この際、抵抗が分かっている（Ｋｅｎｎｔｎｉｓ）場合に電流が検査される。
【００６０】
固定作動、即ち、電圧Ｕと目標電流Ｉとが一定値である場合、同様に、固定オンオフ比ｎが調整される。特に有利には、固定作動時に、測定されたオンオフ比ｎが、これまで測定されたオンオフ比と比較され、偏差がある場合には、誤差が検出される。
【００６１】
その際、実際のオンオフ比と固定オンオフ比ｎＳとの偏差が測定される。つまり、オンオフ比ｎは、比較値と比較される。固定オンオフ比ｎＳは、有利には、先行のオンオフ比の関数として算出される。有利には、これは、最終測定に至るまでの各オンオフ比に亘って平均値を形成することによって行われる。
【００６２】
相応の実施例は、図６に示されている。
【００６３】
第１のステップ６００では、カウンタがｋを１にセットする。ステップ６１０では、オンオフ比ｎｋが検出される。次のステップ６２０では、装置は、先行測定時の固定オンオフ比ｎＳをオンオフ比ｎｋ、オンオフ比ｎｋ−１、並びに後続のオンオフ比の関数ｆとして算出する。
【００６４】
ステップ６３０では、実際のオンオフ比ｎｋと固定のオンオフ比ｎＳとの偏差Δｎが測定される。偏差Δｎとして、ｎｋとｎＳとの差の値が使用される。次の問い合わせ部６４０では、偏差Δｎが限界値ＳＷよりも大きいかどうか検査される。偏差Δｎが限界値ＳＷよりも大きい場合には、装置は、ステップ６５０で誤差を検出する。偏差Δｎが限界値ＳＷよりも大きくない場合には、ステップ６００で、値ｎｋ−１が値ｋで上書きされ、続いてステップ６１０で新たな値ｎｋが検出される。
【００６５】
特に簡単な実施例では、種々のパラメータに基づいて、オンオフ比用の値ｎＳが設けられる。この値と実際のオンオフ比ｎｋとが比較される。両値に限界値以上の偏差がある場合には、誤差が検出される。つまり、簡単な実施例では、ステップ６１０がなく、ステップ６２０で、固定値Ｓが有利にはメモリから読み出される。
【００６６】
特に有利には、量Ｋ、つまり、電流Ｉと抵抗Ｒ及び電圧Ｕとの関係での非直線性が考慮される。これは、特に、図３の方法では有利である。
【００６７】
非直線回路素子が負荷回路内に含まれている場合（例えば、負荷Ｌの誘導性）、電流は、非直線時間経過特性を有し、この経過特性は、先ず第１に、オンオフ比と給電電圧ＵＢとに依存する。この場合には、上述の式：
Ｒ＝ＵＢ＊ｎ＊Ｋ／Ｉ
が成立する。その際、値Ｋは、補正係数である。通常作動状態では、電流の値は、極めて目標値に相当しているので、この値は、よく分かっている。オンオフ比ｎ及び値Ｕに相応する給電電圧ＵＢは、マイクロコントローラ１１０には分かっており、乃至マイクロコントローラ１１０によって評価される。補正係数Ｋが分かっている場合には、各負荷回路の全抵抗は算出することができる。
【００６８】
本発明によると、補正係数Ｋは、オンオフ比ｎ及び給電電圧ＵＢに依存することが分かった。補正係数ＵＢの、オンオフ比への依存度は、任意の関数Ｆ（ｎ）を用いて近似することができる。特に適切なものとしては、対数を用いるとよい。と言うのは、対数は、実際の依存度に最も近いからである。その際、以下の式が成立する：
Ｋ＝Ａ＋Ｂ＊Ｆ（ｎ）
その際、量Ａ及びＢは、給電電圧ＵＢに依存する所定のパラメータである。
【００６９】
関数Ｆ（ｎ）は、量Ｘによって置換されるので、補正係数Ｋに対しては、式
Ｋ＝Ａ＋Ｂ＊Ｘ
が成立する。量Ａ及びＢに対しては、その際、関係：
Ａ＝ｍ１＊ＵＢ＋Ｃ１
Ｂ＝ｍ２＊ＵＢ＋Ｃ２
が成立する。量ｍ１，ｍ２，Ｃ１及びＣ２は、例えば、以下の値をとりうる定数である。
【００７０】
ｍ１＝０．０１０１４１６＊Ｕｖ／Ｖｏｌｔ
ｍ２＝−０．１０１５０６９２７＊Ｕｖ／Ｖｏｌｔ
Ｃ１＝０．９４９７４８０７
Ｃ２＝０．３５９２３２６
定数Ｋに対しては、従って、関係：
Ｋ＝ｍ１＊ＵＢ＋Ｃ１＋（ｍ２＊ＵＢ＋Ｃ２）＊Ｆ（ｎ）
補正係数Ｋは、給電電圧ＵＢ、オンオフ比ｎ及び少なくとも１つの定数に依存して設けられる。有利には、任意の関数Ｆ（ｎ）に対しては、自然対数ｌｎ（ｎ）を用いることができる。
【００７１】
調整回路の抵抗Ｒは、余計な電流測定なしに、各作動点に対して、オンオフ比ｎと給電電圧ＵＢの関数として算出することができる。これは、殊に、電流の実際値及び目標値が極めて一致しているという前提下で成立する。
【００７２】
Ｒ＝ＵＢ＊ｎ＊（ｍ１＊ＵＢ＋Ｃ１＋（ｍ２＊ＵＢ＋Ｃ２）＊Ｆ（ｎ））／Ｉ目標値と実際の電流とに偏差がある場合には（つまり、測定抵抗の誤作動の場合）、抵抗値Ｒを決めることはできない。測定抵抗が変化すると、算出された値は逆方向に変化する。しかし、これは、誤差検出のために使用することができる。値が許容帯域を超過すると、誤差関数が形成される。
【００７３】
自然対数が利用できない場合には、関数ｌｎ（ｎ）を、所定の値領域に対して、巾級数によって近似することができる。
【００７４】
等価的に、ｌｎ（ｎ）の値を、基準位置でのテーブルの値を最重要作動点において補間することによって求めることもできる。評価関数が精度要求にとって十分でない場合には、対数の代わりに、他の関数を用いてもよい。
【００７５】
問題となる負荷の量ｍ１，ｍ２，Ｃ１及びＣ２を制御装置内に記憶させて、許容帯域プログラミング（Ｂａｎｄｅｎｄｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｅｒｕｎｇ）の使用タイプに応じて選択することができる。
【００７６】
系電流の調整（例えば、ハイブリッド制御装置）の場合、同時に、補正係数パラメータを装置毎に個別に、オンオフ比を測定することによって、種々の給電電圧の元で電流を検出し、記憶装置内に記憶することができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の手段を用いると、簡単な方法且つ簡単な装置が所望される際に、電流調整段の自己診断時の検査精度を著しく改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置のブロック接続図
【図２】本発明の方法の説明に供する流れ図
【図３】本発明の方法の説明に供する流れ図
【図４】本発明の方法の説明に供する流れ図
【図５】本発明の方法の説明に供する流れ図
【図６】本発明の方法の説明に供する流れ図
【符号の説明】
１００ 第１の電流調整段
１０１ 第２の電流調整段
１０９ 第３の電流調整段
１２０ 負荷回路
１３０ 信号形成回路
１４０ 電流調整器
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２つの電流調整段の監視方法であって、電流調整段は、各々１つの電気負荷に対応して設けられており、且つ、各々少なくとも１つのスイッチング手段と電流調整器を有しており、電気負荷にはスイッチング手段のオンオフ比によって決められる電流が流されており、電流は、電流調整器によって所定目標値に調整される監視方法に関する。更に、本発明は、少なくとも２つの電流調整段の監視用の装置であって、電流調整段は、各々１つの電気負荷に対応して設けられており、且つ、各々、少なくとも１つのスイッチング手段と電流調整器を有しており、負荷には、スイッチング手段のオンオフ比によって決められる電流が流れることができ、電流は、電流調整器によって目標値に調整可能である監視用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも１つの電流調整段の監視用の方法及び装置は、ドイツ連邦共和国特許公開第４０１２１０９号公報（米国特許公開第５３１１３８号公報）から公知である。そこには、終段の監視用の方法と装置が記載されている。負荷には、所定のオンオフ比でクロックパルス化された電流が流されている。誤差監視のために、制御信号、及び、終段と負荷との接続点の電圧が評価される。
【０００３】
更に、電流評価される終段の監視用の方法及び装置が公知である。
【０００４】
誤差が検出される際に用いられる限界値の決定には、負荷を流れる電流が種々のパラメータに依存しているから問題が多い。その種のパラメータは、殊に、作動電圧、個別の構成素子の作動温度、負荷回路内の抵抗、及び、それ以外の影響、例えば、プラグコネクションの接触抵抗、ケーブルハーネスの抵抗、負荷の抵抗、測定抵抗及び終段の抵抗である。
【０００５】
許容偏差を考慮しないと、監視は極めて不確実となる。許容偏差を考慮すると、監視は極めてコスト高となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、少なくとも１つの電流調整段の監視用の方法及び装置において、簡単且つ確実に誤差を検出するための方法乃至装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によると、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の所定目標値との比を形成し、それ以外の各電流調整段の少なくとも１つの電流調整段の単数又は複数のスイッチング手段の単数又は複数のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の前所定目標値との基準比を形成し、監視のため、比を基準比と比較し、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の所定目標値との比を形成し、基準比を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と全ての電流調整段の各目標値の和とから形成し、監視のため、比を基準比と比較し、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の所定目標値との比を形成し、基準比を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と、検査すべき電流調整段の値を除く、全ての電流調整段の各目標値の和とから形成し、監視のため、比を基準比と比較し、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の目標値との比を形成するための手段が設けられており、それ以外の各電流調整段の少なくとも１つの電流調整段の単数又は複数のスイッチング手段の単数又は複数のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の目標値との間の基準比を形成するための手段が設けられており、監視のために、比を基準比と比較するための手段が設けられており、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の目標値との比を形成するための手段が設けられており、基準比を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と全ての電流調整段の各目標値の和との比から形成するための手段が設けられており、監視のために、比を基準比と比較するための手段が設けられており、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることによって解決され、各電流調整段の１つのスイッチング手段のオンオフ比と、対応して設けられた負荷を流れる電流の目標値との比を形成するための手段が設けられており、基準比を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と、検査すべき電流調整段の値を除く、全ての電流調整段の各目標値の和との比から形成するための手段が設けられており、監視のために、比を基準比と比較するための手段が設けられており、許容偏差より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることによって解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の有利で合目的的な構成は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
【実施例】
以下、図示の実施例を用いて本発明について詳述する。
【００１０】
図１には、本発明の装置がブロック図を用いて示されている。本発明の方法について、伝動装置の制御装置に使用される電流調整段の例で説明する。しかし、本発明の方法は、この用途に限定されず、これ以外の負荷用の電流調整段でも使用することができる。その種の電流調整段は、例えば、内燃機関への燃料供給、乃至、例えば、ＡＢＳ、ＡＳＲ又はＦＧＲ系の液圧流体の流れを調整する磁気弁にも使用することができる。本発明の方法は、少なくとも１つの同一又は同様の電流調整段が設けられている場合に使用することができる。
【００１１】
図示の実施例には、３つの電流調整段が図示されている。１００で、第１の電流調整段が示されており、１０１で、第２の電流調整段が示されており、１０９で、第３の電流調整段が示されている。破線で、任意の数の電流調整段を設けることができるということが示されている。更に、マイクロコントローラ１１０が設けられており、このマイクロコントローラは、第１の電流調整段に第１の目標値Ｉ１を供給し、第２の電流調整段に第２の目標値Ｉ２を供給し、第３の電流調整段１０９に第３の目標値Ｉｌを供給する。更に、第１の電流調整段から信号ｎ１がマイクロコントローラ１１０に供給され、第２の電流調整段１０１から信号ｎ２がマイクロコントローラ１１０に供給され、第３の電流調整段１０９から第３の信号ｎ１がマイクロコントローラ１１０に供給される。
【００１２】
電流調整段の主要な要素は、第１の電流調整段１００に詳細に示されている。それ以外の電流調整段は、相応に構成されている。電流調整段は、負荷回路１２０、信号形成回路１３０及び電流調整器１４０を有している。
【００１３】
負荷回路は、一方の端子が給電電圧ＵＢと接続されている負荷Ｌを有している。負荷Ｌの第２の端子は、測定抵抗Ｒの第１の端子と接続されている。測定抵抗Ｒの第２の端子は、スイッチング手段Ｓと接続されており、スイッチング手段Ｓの第２の端子は、アースに接続されている。
【００１４】
負荷Ｌ、測定抵抗Ｒ及びスイッチング手段Ｓは、直列接続されている。各要素の直列接続は、実施例では、例としてのみ選択されている。スイッチング手段Ｓの第１の端子には、ダイオードＤのアノードが接続されており、ダイオードのカソードは、給電電圧に接続されている。
【００１５】
負荷Ｌの第２の端子は、信号形成回路１３０と接続されている。測定抵抗Ｒの両端子は、電流調整器１４０と接続されている。電流調整器１４０は、スイッチング手段Ｓの制御端子に制御信号を供給する。マイクロコントローラの目標値Ｉ１は、電流調整器１４０に供給される。マイクロコントローラによって処理される信号ｎ１は、信号形成回路１３０によって形成される。
【００１６】
この装置は、以下のように作動する。マイクロコントローラ１１０は、目標値Ｉ１を電流調整器１４０に供給する。測定抵抗Ｒの電圧降下に基づいて、電流調整器１４０は、負荷Ｌを流れる電流の実際値を測定する。この実際値と目標値Ｉ１との比較に基づいて、調整器１４０は、スイッチング手段Ｓに供給する制御信号を決める。この際、有利には、クロック制御される。
【００１７】
つまり、スイッチング手段には、所定のオンオフ比のクロックパルス信号が供給される。その際、オンオフ比は、電流の目標値と実際値との比較に依存している。
【００１８】
スイッチング手段Ｓに供給されるオンオフ比に依存して、負荷に相応の電流が流される。
【００１９】
オンオフ比としては、スイッチング手段Ｓが閉じられている時間と全制御期間との比が示される。しかし、オンオフ比として、他の相応の量を用いてもよい。例えば、スイッチング手段Ｓが閉じられている時間と、スイッチング手段Ｓが開かれている時間との比を用いてもよい。
【００２０】
信号評価回路としての電流調整器１４０は、負荷Ｌの第２の端子に印加される電圧を評価して、この信号に基づいて終段のオンオフ比ｎ１を測定する。このオンオフ比は、終段の出力オンオフ比として示される。
【００２１】
このオンオフ比ｎ１は、信号形成回路１３０によって、マイクロコントローラ１１０に信号ｎ１として更に供給される。相応に、別の電流調整段１０１〜１０９にも供給される。
【００２２】
出力オンオフ比ｎ１に基づいて、マイクロコントローラ１１０によって、負荷Ｌ内を流れる電流の実際値を推測することができる。この推測の精度は、種々異なるパラメータ、例えば、それぞれの構成要素の作動電圧、作動温度、並びに、全負荷回路のオーム抵抗に依存している。
【００２３】
第１の実施例では、誤差監視のために、出力オンオフ比ｎ１と電流の目標値Ｉ１との比が利用される。出力オンオフ比の大きな許容偏差のために、この誤差検出は問題が多い。本発明によると、クロック制御される電流調整段の自己診断の際の検査精度を高めるために、電圧の影響、温度の影響及び抵抗の影響を、複数の電流調整段を介して相対評価を用いて除去することが提案される。
【００２４】
本発明によると、電流調整段の監視のために、目標値Ｉ１と、監視すべき電流調整段の出力オンオフ比ｎ１との比が、所定の比較値ＶＲと比較される。この比較値ＶＲは、目標値と、それ以外の電流調整段のオンオフ比とに基づいて形成される。有利には、全ての電流調整段を介して平均値が形成される。択一選択的に、スイッチング手段Ｓ用の制御信号のオンオフ比を使用してもよい。
【００２５】
その際、有利には、検査精度が高められて、既存の信号と情報だけが評価され、そうすることによって、付加的な構成要素によってコストが高まることはない。
【００２６】
本発明によると、マイクロコントローラは、相対量ｎｒ／Ｉｒを、測定された出力オンオフ比ｎｋ及び電流目標値Ｉｋ（検査すべき電流調整段の正規化された出力オンオフ比ｎｐ／Ｉｐ用の比較値ＶＲとして使われる）とからなる以下の式により算出する：
【００２７】
【数１】
つまり、基準値ＶＲは、全電流調整段の出力オンオフ比ｎ１〜ｎｌの和と全電流調整段の電流目標値Ｉ１〜Ｉｌの和との比から算出される。
【００２９】
択一選択的に、基準値ＶＲを決める際に、電流目標値Ｉｐとオンオフ比ｎｐとを計算に入れないようにしてもよい。この場合には、以下の式が使用される：
【００３０】
【数２】
つまり、基準値ＶＲは、全電流調整段の出力オンオフ比ｎ１〜ｎｌの電流目標値Ｉ１〜Ｉｌと、検査すべき電流調整段の値を除く、全電流調整段の電流目標値Ｉ１〜Ｉｌの和との比から算出される。
【００３２】
この基準値と、検査すべき電流調整段の正規化された出力オンオフ比ＶＰ＝ｎｐ／Ｉｐが比較される。量ｎｐ／Ｉｐに、基準値ＶＲの許容偏差値ε以上の偏差がある場合、誤差が検出される。この場合には、マイクロコントローラは、系を確実な状態にするために、相応の手段を用いる。
【００３３】
許容偏差εを小さく保持し、従って、検査感度を高く保持することができる。影響量である作動電圧、それぞれの構成要素の作動パラメータ及び負荷回路内の絶対抵抗は、この方法により除去することができる。この方法を用いて、高い感度で検出することができる誤差は、例えば、許容し得ない電流調整偏差又は構成部品の誤差又は経年変化に起因する負荷回路抵抗の変化である。
【００３４】
本発明の方法の実施例が図２に流れ図を用いて示されている。
【００３５】
第１のステップ２００では、カウンタｋが１にセットされる。続いて、ステップ２１０では、ｋ番目の電流調整段の場合の値ｎｋが検出される。続いて、ステップ２２０で、ｋ番目の電流調整段の場合の目標値Ｉｋが検出される。ステップ２３０では、カウンタｋが１だけアップされる。
【００３６】
次の問い合わせ部２４０では、値ｋ≧１かどうか検査される。カウンタ１は、監視すべき電流調整段の数に相応する。値ｋは、ｋ≧１ではなく、即ち、全ての電流調整段に対して全ての値ｎｋ及びＩｋが検出されるとは限らない場合には、ステップ２１０のプログラムが続けられる。全ての値ｎｋ及びＩｋが検出された場合、ステップ２５０が続き、カウンタｐが１にセットされる。次のステップ２６０では、比ＶＲが上述の式の１つによって算出される。
【００３７】
次のステップ２６５では、値Ｖｐ、即ち、出力オンオフ比ｎｐと、検査すべきｐ番目の電流調整段の電流目標値Ｉｐとの比が決められる。
【００３８】
次の問い合わせ部２７０では、ＶＲとＶｐとの差の値が限界値εよりも小さいかどうか検査される。この問い合わせ部により、値ＶＲとＶｐとがεよりも小さい値だけ相互にずれているかどうか検査される。値ＶＲとＶｐとにεよりも小さい値だけ相互に偏差がある場合には、ステップ２８０で、カウンタｐが１だけアップする。次の問い合わせ部２８５では、カウンタがｐ≧１であるかどうか検査される。この問い合わせ部では、全ての電流調整段が検査されたかどうか検査される。全ての電流調整段が検査されてはいない場合には、ステップ２６０でプログラムが続けられる。全ての電流調整段が検査された場合には、ステップ２００でプログラムが続けられる。
【００３９】
問い合わせ部２７０が、値ＶＲとＶｐとにε以上の偏差があることを検出した場合、ステップ２９０で誤差が検出される。
【００４０】
負荷回路は、誘導及びオーム負荷Ｒ、測定抵抗Ｒ及びスイッチング手段Ｓとの直列回路から構成されている。矩形状電圧Ｕで負荷を制御する場合、固定調整された電流Ｉに対しては、以下の関係式が成り立つ：
Ｉ＝Ｕ＊ｎ＊Ｋ／Ｒ
その際、量ｎは、矩形状電圧のオンオフ比である。その際、オンオフ比ｎから生じる矩形状電圧の周波数ｆは、インダクタンスの時定数に比して十分な大きさである必要がある。値Ｒは、負荷回路１２０の全抵抗である。量Ｋは、理想的な制御からの偏差、及び、例えば、インダクタンスＬのような非直線構成部品の影響を考慮した、非直線性を考慮した補正係数である。
【００４１】
抵抗Ｒは、全装置のオーム抵抗成分全てを含む。これは、特に、負荷Ｌ、測定抵抗、接触抵抗並びにその他の抵抗のオーム抵抗成分である。この成分は、許容偏差があり、一般には、温度に依存している。温度が分かっている場合には、温度を考慮してもよい。オーム抵抗成分の許容偏差は、実質的に、検出可能な電流偏差の高さを決める。つまり、許容偏差が小さい場合、即ち、温度に依存する変化が小さい場合、小さな偏差で誤差を検出することができる。
【００４２】
負荷回路の監視のために、以下のように行われる。オンオフ比ｎと電流Ｉが分かっている場合には、抵抗Ｒは、以下の式によって得られる：
Ｒ＝Ｕ＊ｎ＊Ｋ／Ｉ
特に有利には、電流Ｉは測定されず、制御装置１１０内に内部量として入力されている電流の目標値が使われる。
【００４３】
目標抵抗ＲＳと実際に測定した抵抗Ｒとの偏差に基づいて、この偏差が限界値ΔＲを超過した場合に、誤差が推定される。つまり、電流については単に事前に内部量として入力されている電流の目標値（Ｋｅｎｎｔｎｉｓ）を用いることによって、抵抗が検査される。このようにして、負荷回路の変化を検出することができる。
【００４４】
この方法は、図３に流れ図として詳しく記載されている。第１のステップ３００では、オンオフ比ｎ、実際に流れる電流Ｉ、乃至目標値及び電圧Ｕが検出される。電圧Ｕは、有利には、給電電圧ＵＢである（制御装置１１０で、一般には生じる）。電流Ｉは、制御装置によって電流調整段に供給される目標値Ｉ１である。オンオフ比ｎは、信号形成段１３０から返送されて通知されるオンオフ比である。
【００４５】
次のステップ３１０では、実際の抵抗Ｒが、上述の式によって測定される。次に、ステップ３２０では、偏差ΔＲ、つまり、算出された抵抗Ｒと目標抵抗ＲＳとの差の値が測定される。つまり、オンオフ比ｎと電流Ｉとの比が比較値と比較される。
【００４６】
次の問い合わせ部３３０では、差ΔＲが目標値ＳＷよりも大きいかどうか検査される。差ΔＲが目標値ＳＷよりも大きくない場合には、プログラムは、新たにステップ３００を開始する。この偏差が目標値よりも大きい場合には、装置は、ステップ３４０で誤差を検出する。
【００４７】
目標抵抗ＲＳは、通常、種々の境界条件、殊に、温度依存の境界条件によって左右され、従って、高い精度で求めることはできない。従って、特に有利には、目標抵抗として、同じ境界条件下にある、それ以外の調整ユニットの抵抗に基づいて測定された値が使用される。
【００４８】
特に有利には、複数の調整ユニットが設けられ、この全ての調整ユニットで、全ての抵抗が検出されて、この各値に基づいて平均値が形成される。有利には、検査される抵抗は、平均値形成の際に考慮されない。つまり、比較による検査が行われる。即ち、負荷の抵抗値は、それ以外の負荷の抵抗値と比較される。
【００４９】
図４には、流れ図を用いて、その種の平均値を測定することが示されている。第１のステップ４００では、カウンタｋが１にセットされる。ステップ４１０では、装置は、ｋ番目の調整ユニットの抵抗Ｒｋを以下の式によって測定する：
Ｒｋ＝ｎｋ＊Ｕ＊Ｋ／ＩＫ
この際、Ｉｋは、ｋ番目の調整ユニットに流れる電流であり、ｎｋは、ｋ番目の調整ユニットに供給されるオンオフ比である。
【００５０】
次に、ステップ４２０では、カウンタは、値１だけ上昇される。問い合わせ部４３０では、カウンタＫが値Ｌよりも大きいかどうか検査される。値Ｌは、調整ユニットの数を示す。カウンタｋが値Ｌよりも大きくない場合には、新たなステップ４１０が行われる。
【００５１】
カウンタｋがＬよりも大きい場合、つまり、全ての調整ユニットの値Ｒｋが測定された場合、装置は、ステップ４４０で、目標抵抗ＲＳを以下の式によって算出する。
【００５２】
【数３】
特に有利には、目標抵抗ＲＳが学習乃至適合化されて、場合によっては、揮発性記憶される。特に有利には、目標抵抗ＲＳの検出は、所定の条件の下でしか行なわれない。特に有利には、電圧ＵＢが所定の値である場合に限って検出を行うとよい。更に、負荷を流れる電流Ｉが、下側の限界値と上側の限界値との間に位置している場合に、抵抗が検出される。更に、有利には、目標抵抗は、所定の温度領域内でしか検出されない。
【００５４】
つまり、抵抗の値は、選択された測定点での測定値と比較される。
【００５５】
図５には、目標抵抗ＲＳの検出が流れ図を用いて示されている。プログラムは、所定の条件の場合に、ステップ５００で開始する。量ｎ，Ｉ及びＵの検出に続いて、ステップ５２０で、目標抵抗ＲＳが以下の式によって算出される：
ＲＳ＝ｎ＊Ｕ＊Ｋ／Ｉ
目標抵抗ＲＳの算出に続いて、値ＲＳは、ステップ５３０で非揮発性記憶される。
【００５６】
特に有利な構成では、抵抗値Ｒが分かっている場合に、実際に流れている電流Ｉが式：
Ｉ＝ｎ＊Ｕ＊Ｋ／Ｒ
によって算出される。そのようにして算出された電流Ｉと、この電流の目標値ＩＳとの偏差から、誤差が推定される。この偏差が限界値よりも大きい場合には、誤差が検出される。
【００５７】
この実施例では、オンオフ比ｎと電圧Ｕとの比が比較値と比較される。
【００５８】
この際、図３に示されたようなステップが相応に先行している。その際、量Ｒ及び量ＲＳは、量Ｉによって置換される。
【００５９】
この際、抵抗が分かっている（Ｋｅｎｎｔｎｉｓ）場合に電流が検査される。
【００６０】
固定作動、即ち、電圧Ｕと目標電流Ｉとが一定値である場合、同様に、固定オンオフ比ｎが調整される。特に有利には、固定作動時に、測定されたオンオフ比ｎが、これまで測定されたオンオフ比と比較され、偏差がある場合には、誤差が検出される。
【００６１】
その際、実際のオンオフ比と固定オンオフ比ｎＳとの偏差が測定される。つまり、オンオフ比ｎは、比較値と比較される。固定オンオフ比ｎＳは、有利には、先行のオンオフ比の関数として算出される。有利には、これは、最終測定に至るまでの各オンオフ比に亘って平均値を形成することによって行われる。
【００６２】
相応の実施例は、図６に示されている。
【００６３】
第１のステップ６００では、カウンタがｋを１にセットする。ステップ６１０では、オンオフ比ｎｋが検出される。次のステップ６２０では、装置は、先行測定時の固定オンオフ比ｎＳをオンオフ比ｎｋ、オンオフ比ｎｋ−１、並びに後続のオンオフ比の関数ｆとして算出する。
【００６４】
ステップ６３０では、実際のオンオフ比ｎｋと固定のオンオフ比ｎＳとの偏差Δｎが測定される。偏差Δｎとして、ｎｋとｎＳとの差の値が使用される。次の問い合わせ部６４０では、偏差Δｎが限界値ＳＷよりも大きいかどうか検査される。偏差Δｎが限界値ＳＷよりも大きい場合には、装置は、ステップ６５０で誤差を検出する。偏差Δｎが限界値ＳＷよりも大きくない場合には、ステップ６００で、値ｎｋ−１が値ｋで上書きされ、続いてステップ６１０で新たな値ｎｋが検出される。
【００６５】
特に簡単な実施例では、種々のパラメータに基づいて、オンオフ比用の値ｎＳが設けられる。この値と実際のオンオフ比ｎｋとが比較される。両値に限界値以上の偏差がある場合には、誤差が検出される。つまり、簡単な実施例では、ステップ６１０がなく、ステップ６２０で、固定値Ｓが有利にはメモリから読み出される。
【００６６】
特に有利には、量Ｋ、つまり、電流Ｉと抵抗Ｒ及び電圧Ｕとの関係での非直線性が考慮される。これは、特に、図３の方法では有利である。
【００６７】
非直線回路素子が負荷回路内に含まれている場合（例えば、負荷Ｌの誘導性）、電流は、非直線時間経過特性を有し、この経過特性は、先ず第１に、オンオフ比と給電電圧ＵＢとに依存する。この場合には、上述の式：
Ｒ＝ＵＢ＊ｎ＊Ｋ／Ｉ
が成立する。その際、値Ｋは、補正係数である。通常作動状態では、電流の値は、極めて目標値に相当しているので、この値は、よく分かっている。オンオフ比ｎ及び値Ｕに相応する給電電圧ＵＢは、マイクロコントローラ１１０には分かっており、乃至マイクロコントローラ１１０によって評価される。補正係数Ｋが分かっている場合には、各負荷回路の全抵抗は算出することができる。
【００６８】
本発明によると、補正係数Ｋは、オンオフ比ｎ及び給電電圧ＵＢに依存することが分かった。補正係数ＵＢの、オンオフ比への依存度は、任意の関数Ｆ（ｎ）を用いて近似することができる。特に適切なものとしては、対数を用いるとよい。と言うのは、対数は、実際の依存度に最も近いからである。その際、以下の式が成立する：
Ｋ＝Ａ＋Ｂ＊Ｆ（ｎ）
その際、量Ａ及びＢは、給電電圧ＵＢに依存する所定のパラメータである。
【００６９】
関数Ｆ（ｎ）は、量Ｘによって置換されるので、補正係数Ｋに対しては、式
Ｋ＝Ａ＋Ｂ＊Ｘ
が成立する。量Ａ及びＢに対しては、その際、関係：
Ａ＝ｍ１＊ＵＢ＋Ｃ１
Ｂ＝ｍ２＊ＵＢ＋Ｃ２
が成立する。量ｍ１，ｍ２，Ｃ１及びＣ２は、例えば、以下の値をとりうる定数である。
【００７０】
ｍ１＝０．０１０１４１６＊Ｕｖ／Ｖｏｌｔ
ｍ２＝−０．１０１５０６９２７＊Ｕｖ／Ｖｏｌｔ
Ｃ１＝０．９４９７４８０７
Ｃ２＝０．３５９２３２６
定数Ｋに対しては、従って、関係：
Ｋ＝ｍ１＊ＵＢ＋Ｃ１＋（ｍ２＊ＵＢ＋Ｃ２）＊Ｆ（ｎ）
補正係数Ｋは、給電電圧ＵＢ、オンオフ比ｎ及び少なくとも１つの定数に依存して設けられる。有利には、任意の関数Ｆ（ｎ）に対しては、自然対数ｌｎ（ｎ）を用いることができる。
【００７１】
調整回路の抵抗Ｒは、余計な電流測定なしに、各作動点に対して、オンオフ比ｎと給電電圧ＵＢの関数として算出することができる。これは、殊に、電流の実際値及び目標値が極めて一致しているという前提下で成立する。
【００７２】
Ｒ＝ＵＢ＊ｎ＊（ｍ１＊ＵＢ＋Ｃ１＋（ｍ２＊ＵＢ＋Ｃ２）＊Ｆ（ｎ））／Ｉ目標値と実際の電流とに偏差がある場合には（つまり、測定抵抗の誤作動の場合）、抵抗値Ｒを決めることはできない。測定抵抗が変化すると、算出された値は逆方向に変化する。しかし、これは、誤差検出のために使用することができる。値が許容帯域を超過すると、誤差関数が形成される。
【００７３】
自然対数が利用できない場合には、関数ｌｎ（ｎ）を、所定の値領域に対して、巾級数によって近似することができる。
【００７４】
等価的に、ｌｎ（ｎ）の値を、基準位置でのテーブルの値を最重要作動点において補間することによって求めることもできる。評価関数が精度要求にとって十分でない場合には、対数の代わりに、他の関数を用いてもよい。
【００７５】
問題となる負荷の量ｍ１，ｍ２，Ｃ１及びＣ２を制御装置内に記憶させて、許容帯域プログラミング（Ｂａｎｄｅｎｄｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｅｒｕｎｇ）の使用タイプに応じて選択することができる。
【００７６】
系電流の調整（例えば、ハイブリッド制御装置）の場合、同時に、補正係数パラメータを装置毎に個別に、オンオフ比を測定することによって、種々の給電電圧の元で電流を検出し、記憶装置内に記憶することができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の手段を用いると、簡単な方法且つ簡単な装置が所望される際に、電流調整段の自己診断時の検査精度を著しく改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置のブロック接続図
【図２】本発明の方法の説明に供する流れ図
【図３】本発明の方法の説明に供する流れ図
【図４】本発明の方法の説明に供する流れ図
【図５】本発明の方法の説明に供する流れ図
【図６】本発明の方法の説明に供する流れ図
【符号の説明】
１００ 第１の電流調整段
１０１ 第２の電流調整段
１０９ 第３の電流調整段
１２０ 負荷回路
１３０ 信号形成回路
１４０ 電流調整器
Claims (10)
- 少なくとも２つの電流調整段（１００，１０１，１０９）の監視方法であって、前記電流調整段（１００，１０１，１０９）は、各々１つの電気負荷（Ｌ）に対応して設けられており、且つ、各々少なくとも１つのスイッチング手段（Ｓ）と電流調整器（１４０）を有しており、前記電気負荷（Ｌ）には前記スイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１，ｎ２，ｎｌ）によって決められる電流が流されており、前記電流は、前記電流調整器（１４０）によって所定目標値（Ｉ１；Ｉ２；Ｉｌ）に調整される監視方法において、
各電流調整段の１つ（１００）のスイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１）と、対応して設けられた負荷（Ｌ）を流れる電流の所定目標値（Ｉ１）との比（Ｖ ｐ ）を形成し、それ以外の各電流調整段（１０１，１０９）の少なくとも１つの電流調整段の単数又は複数のスイッチング手段（Ｓ）の単数又は複数のオンオフ比（ｎ２，ｎｌ）と、前記対応して設けられた前記負荷（Ｌ）を流れる前記電流の前記所定目標値（Ｉ２；Ｉｌ）との基準比（ＶＲ）を形成し、監視のため、前記比（Ｖ ｐ ）を前記基準比（ＶＲ）と比較し、許容偏差（ε）より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することを特徴とする監視方法。 - 基準比（ＶＲ）を、各オンオフ比と前記それ以外の各電流調整段（１０１，１０９）の各目標値とから形成する請求項１記載の方法。
- 少なくとも２つの電流調整段（１００，１０１，１０９）の監視方法であって、前記電流調整段（１００，１０１，１０９）は、各々１つの電気負荷（Ｌ）に対応して設けられており、且つ、各々少なくとも１つのスイッチング手段（Ｓ）と電流調整器（１４０）を有しており、前記電気負荷（Ｌ）には前記スイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１，ｎ２，ｎｌ）によって決められる電流が流されており、前記電流は、前記電流調整器（１４０）によって所定目標値（Ｉ１；Ｉ２；Ｉｌ）に調整される監視方法において、
各電流調整段の１つ（１００）のスイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１）と、対応して設けられた負荷（Ｌ）を流れる電流の所定目標値（Ｉ１）との比（Ｖ ｐ ）を形成し、基準比（ＶＲ）を、全ての電流調整段（１００，１０１，１０９）のオンオフ比の和と前記全ての電流調整段（１００，１０１，１０９）の各目標値の和とから形成し、監視のため、前記比（Ｖ ｐ ）を前記基準比（ＶＲ）と比較し、許容偏差（ε）より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することを特徴とする監視方法。 - 少なくとも２つの電流調整段（１００，１０１，１０９）の監視方法であって、前記電流調整段（１００，１０１，１０９）は、各々１つの電気負荷（Ｌ）に対応して設けられており、且つ、各々少なくとも１つのスイッチング手段（Ｓ）と電流調整器（１４０）を有しており、前記電気負荷（Ｌ）には前記スイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１，ｎ２，ｎｌ）によって決められる電流が流されており、前記電流は、前記電流調整器（１４０）によって所定目標値（Ｉ１；Ｉ２；Ｉｌ）に調整される監視方法において、
各電流調整段の１つ（１００）のスイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１）と、対応して設けられた負荷（Ｌ）を流れる電流の所定目標値（Ｉ１）との比（Ｖ ｐ ）を形成し、基準比（ＶＲ）を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と、検査すべき電流調整段の値を除く、前記全ての電流調整段の各目標値の和とから形成し、監視のため、前記比（Ｖ ｐ ）を前記基準比（ＶＲ）と比較し、許容偏差（ε）より大きな偏差があった場合には、誤差を検出することを特徴とする監視方法。 - オンオフ比（ｎ１，ｎ２，ｎｌ）を、電流の目標値（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ１）と、負荷（Ｌ）を流れる電流の実際値との比較に依存して設定することができる
請求項１〜４までのいずれか１記載の方法。 - 電流値Ｉ、抵抗値Ｒと電圧Ｕとの間の関連での非直線性を、理想的な制御と非直線構成部品の影響による偏差に基づく非直線性を考慮する補正係数Ｋを用いて、ｎをオン／オフ比として、式Ｉ＝Ｕ＊ｎ＊Ｋ／Ｒにより考慮する
請求項１〜５までのいずれか１記載の方法。 - 補正係数Ｋを、量ｍ１，ｍ２，Ｃ１，Ｃ２を定数とし、ＵＢを電圧値とし、ｎをオンオフ比とし、Ｆ（ｎ）を自然対数ｌｎ（ｎ）として、式Ｋ＝ｍ１＊ＵＢ＋Ｃ１＋（ｍ２＊ＵＢ＋Ｃ２）＊Ｆ（ｎ））により算出する
請求項６記載の方法。 - 少なくとも２つの電流調整段（１００，１０１，１０９）の監視用の装置であって、前記電流調整段（１００，１０１，１０９）は、各々１つの電気負荷（Ｌ）に対応して設けられており、且つ、各々、少なくとも１つのスイッチング手段（Ｓ）と電流調整器（１４０）を有しており、前記負荷（Ｌ）には、前記スイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１，ｎ２，ｎ１）によって決められる電流が流れることができ、前記電流は、電流調整器（１４０）によって目標値（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ１）に調整可能である監視用装置において、
各電流調整段（１００）の１つのスイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１）と、対応して設けられた負荷（Ｌ）を流れる電流の目標値（Ｉ１）との比（Ｖ ｐ ）を形成するための手段が設けられており、それ以外の各電流調整段（１０１，１０９）の少なくとも１つの電流調整段の単数又は複数のスイッチング手段（Ｓ）の単数又は複数のオンオフ比（ｎ２，ｎ１）と、対応して設けられた前記負荷（Ｌ）を流れる前記電流の前記目標値（Ｉ２，Ｉ１）との間の基準比（ＶＲ）を形成するための手段が設けられており、監視のために、前記比（Ｖ ｐ ）を前記基準比（ＶＲ）と比較するための手段が設けられており、許容偏差（ε）より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることを特徴とする監視用装置。 - 少なくとも２つの電流調整段（１００，１０１，１０９）の監視用の装置であって、前記電流調整段（１００，１０１，１０９）は、各々１つの電気負荷（Ｌ）に対応して設けられており、且つ、各々、少なくとも１つのスイッチング手段（Ｓ）と電流調整器（１４０）を有しており、前記負荷（Ｌ）には、前記スイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１，ｎ２，ｎ１）によって決められる電流が流れることができ、前記電流は、電流調整器（１４０）によって目標値（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ１）に調整可能である監視用装置において、
各電流調整段（１００）の１つのスイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１）と、対応して設けられた負荷（Ｌ）を流れる電流の目標値（Ｉ１）との比（Ｖ ｐ ）を形成するための手段が設けられており、基準比（ＶＲ）を、全ての電流調整段（１００，１０１，１０９）のオンオフ比の和と前記全ての電流調整段（１００，１０１，１０９）の各目標値の和との比から形成するための手段が設けられており、監視のために、前記比（Ｖ ｐ ）を前記基準比（ＶＲ）と比較するための手段が設けられており、許容偏差（ε）より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることを特徴とする監視用装置。 - 少なくとも２つの電流調整段（１００，１０１，１０９）の監視用の装置であって、前記電流調整段（１００，１０１，１０９）は、各々１つの電気負荷（Ｌ）に対応して設けられており、且つ、各々、少なくとも１つのスイッチング手段（Ｓ）と電流調整器（１４０）を有しており、前記負荷（Ｌ）には、前記スイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１，ｎ２，ｎ１）によって決められる電流が流れることができ、前記電流は、電流調整器（１４０）によって目標値（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ１）に調整可能である監視用装置において、
各電流調整段（１００）の１つのスイッチング手段（Ｓ）のオンオフ比（ｎ１）と、対応して設けられた負荷（Ｌ）を流れる電流の目標値（Ｉ１）との比（Ｖ ｐ ）を形成するための手段が設けられており、基準比（ＶＲ）を、全ての電流調整段のオンオフ比の和と、検査すべき電流調整段の値を除く、前記全ての電流調整段の各目標値の和との比から形成するための手段が設けられており、監視のために、前記比（Ｖ ｐ ）を前記基準比（ＶＲ）と比較するための手段が設けられており、許容偏差（ε）より大きな偏差があった場合には、誤差を検出するための手段が設けられていることを特徴とする監視用装置。
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